顯示裝置的薄膜晶體管的制作方法
【專利說明】顯示裝置的薄膜晶體管
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年6月27日提交的韓國專利申請N0.10-2014_0080195、2015年6月12日提交的韓國專利申請N0.10-2015-0083189以及2015年6月12日提交的韓國專利申請N0.10-2015-0083192的權(quán)益，其各自如文中所完全闡述的通過引用合并到本文中用于全部目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及薄膜晶體管(TFT)。更具體地，本發(fā)明涉及減小由駝峰引起的漏電流從而減小屏幕缺陷的顯示裝置的TFT。
【背景技術(shù)】
[0004]有機發(fā)光二極管(OLED)包括在兩個電極(例如，陽極和陰極電極)之間形成的有機發(fā)光層。將電子和空穴從兩個電極注入到有機發(fā)光層中，并且通過電子與空穴復(fù)合來生成激子。OLED是使用下述原理的裝置:當(dāng)所生成的激子從激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)移至基態(tài)時發(fā)射光。
[0005]每個有機發(fā)光顯示裝置包括以矩陣型布置的多個像素。在有機發(fā)光顯示裝置中，多個像素中的每一個包括:利用輸入至其中的數(shù)據(jù)電流(1led)來發(fā)射光的0LED、以及驅(qū)動該OLED的像素電路(PC)。此外，設(shè)置用于向OLED和像素電路(PC)提供驅(qū)動電壓和信號的多條線。
[0006]OLED和像素電路包括在多個像素中的每一個中，并且每個像素的OLED根據(jù)輸入圖像信號發(fā)光以顯示圖像。
[0007]此處，像素電路(PC)包括掃描TFT、感測了?1\驅(qū)動TFT和存儲電容器Cst。多條線包括數(shù)據(jù)線(DL)、柵極線(GL)、驅(qū)動電源線(PL)、感測信號線(SL)和參比電源線(RL)。
[0008]圖1示出向有機發(fā)光顯示裝置的像素提供掃描信號的柵極驅(qū)動器，并且示出一個掃描電路。
[0009]參照圖1，柵極驅(qū)動器的掃描電路生成掃描信號，并且通過柵極線向像素電路的掃描TFT提供掃描信號。
[0010]此處，在多個緩沖TFT中，上拉TFT向柵極線輸出高電壓(柵極高電壓)，下拉TFTTl向柵極線輸出低電壓(柵極低電壓)。此外，開關(guān)TFT T2是將加載至Q節(jié)點的電壓偏移至低電壓(例如，接地或VGL)的復(fù)位TFT。
[0011]當(dāng)開關(guān)TFT T2的閾值電壓(Vth)降低時，截止電流(1ff)增加，并且因此，Q節(jié)點的電壓下降，從而輸出電壓Vgout降低。此外，當(dāng)下拉TFT Tl的閾值電壓(Vth)降低時，截止電流(1ff)增加，并且因此，應(yīng)該是以VGH水平輸出的輸出電壓Vgout降低。此處，輸出電壓Vgout表示當(dāng)上拉TFT導(dǎo)通時輸出的高電壓。
[0012]也就是說，當(dāng)上拉TFT導(dǎo)通時，輸出電壓Vgout應(yīng)該以VGH水平輸出，但是由于開關(guān)TFT T2和下拉TFT Tl中的每一個的截止電流(1ff)，輸出電壓Vgout變得低于正常電壓。當(dāng)掃描電路的輸出電壓Vgout降低時，像素電路的開關(guān)TFT未正常導(dǎo)通，從而導(dǎo)致屏幕缺陷。
[0013]圖2A是示出包括在掃描電路中的下拉TFT的平面布局的圖。圖2B是示出包括在掃描電路中的復(fù)位TFT的平面布局的圖。圖2C是示出包括在像素電路中的驅(qū)動TFT的平面布局的圖。圖3是示出下拉TFT的沿圖2A的線A1-A2截取的橫截面、復(fù)位TFT的沿圖2B中的線A1-A2截取的橫截面、以及在下拉TFT和復(fù)位TFT中哪里出現(xiàn)駝峰的問題。下拉TFT和復(fù)位TFT以共面頂柵型形成。下拉TFT的橫截面、復(fù)位TFT的橫截面和驅(qū)動TFT的橫截面是相似的，并且因此，未示出驅(qū)動TFT的橫截面。
[0014]如圖2A中所示，下拉TFT Tl形成為具有比其它TFT的面積更大的面積，柵電極2形成為雙線結(jié)構(gòu)，多溝道通過有源層I和柵電極2的交疊而形成。有源層I的溝道區(qū)接觸源電極3和漏電極4。
[0015]如圖2B中所示，開關(guān)TFT T2形成為具有比下拉TFT Tl的面積更小的面積，柵電極2形成為用于形成多溝道的雙線結(jié)構(gòu)。有源層I形成為一個圖案并且接觸源電極3和漏電極4。
[0016]如圖2C中所示，在像素電路的驅(qū)動TFT中，柵電極2形成為單線結(jié)構(gòu)，有源層I形成為一個圖案并且接觸源電極3和漏電極4。
[0017]如圖3中所示，在有源層I與柵電極2之間形成有柵極絕緣體5。有源層I的左邊緣和右邊緣具有錐形形狀，并且因此，形成寄生TFT。也就是說，有源層I的左邊緣和右邊緣的錐形形狀交疊柵電極2，并且因此，形成寄生TFT。
[0018]在圖3中，雖然未示出驅(qū)動TFT的橫截面，但是與下拉TFT Tl和開關(guān)TFT T2相同或類似地，驅(qū)動TFT的有源層的左邊緣和右邊緣具有錐形形狀，并且因此，形成寄生TFT。
[0019]在柵電極2交疊有源層I的區(qū)域中形成溝道。此處，由于在有源層I的左邊緣和右邊緣形成的寄生TFT，閾值電壓Vthl和閾值電壓Vth3小于溝道的閾值電壓Vth2。當(dāng)閾值電壓Vthl和閾值電壓Vth3由于寄生TFT而降低時，在有源層I的左邊緣和右邊緣生成強電場。
[0020]如在示出由柵級電壓的偏移而造成的漏極電流的偏移的轉(zhuǎn)移曲線特性中所示的，在OV到3V的部分中電流應(yīng)線性增加，但是由于在有源層的邊緣區(qū)域中所生成的強電場，所以出現(xiàn)其中電流非線性偏移的駝峰。當(dāng)駝峰出現(xiàn)時，TFT的導(dǎo)通/關(guān)斷時間的延遲變長，并且因為這個原因，開關(guān)特性變差。
[0021]如上所述，因為由有源層I的左邊緣和右邊緣的寄生TFT引起的駝峰，所以出現(xiàn)漏電流(或截止電流)，掃描電路的輸出電壓Vgout降低。此外，像素電路的開關(guān)TFT無法正常操作(導(dǎo)通/關(guān)斷)，導(dǎo)致屏幕缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]因此，本發(fā)明涉及一種基本上消除由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點而引起的一個或更多個問題的顯示裝置的TFT。
[0023]本發(fā)明的一方面涉及提供一種減小由駝峰引起的漏電流的薄膜晶體管(TFT)。
[0024]本發(fā)明的另一方面涉及一種顯示裝置的TFT，其防止由于包括在柵極驅(qū)動器的掃描電路中的TFT的駝峰而引起掃描電路的輸出電壓下降，從而防止顯示裝置的屏幕缺陷。
[0025]本發(fā)明的另一方面涉及提供一種顯示裝置的TFT，其防止由于包括在像素電路中的驅(qū)動TFT的駝峰而引起漏電流(或截止電流)，從而防止顯示裝置的屏幕缺陷。
[0026]除了本發(fā)明的上述方面以外，將在下面描述本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從下面的說明中清楚地理解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。
[0027]本發(fā)明的另外的優(yōu)點和特征將被部分地闡述于下面的說明中，并且對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，當(dāng)對下述進(jìn)行研究時本發(fā)明的另外的優(yōu)點和特征在某種程度上是顯見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中獲知本發(fā)明的另外的優(yōu)點和特征。通過在所撰寫的說明書及其權(quán)利要求書以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點。
[0028]為了實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如文中所實施和廣泛描述的，提供了一種顯示裝置的薄膜晶體管(TFT)，包括:有源層和第一柵電極，有源層和第一柵電極設(shè)置為在其間具有柵極絕緣體；以及分別設(shè)置在有源層的兩端處的源電極和漏電極。第一柵電極分支為多條線，并且設(shè)置成交疊有源層。有源層可設(shè)置在襯底上。有源層包括:設(shè)置在源電極與漏電極之間的一個或更多個溝道區(qū)；一個或更多個虛擬區(qū)，一個或更多個虛擬區(qū)中的每一個的長度從對應(yīng)溝道區(qū)的邊緣伸出；以及設(shè)置在一個或更多個溝道區(qū)之間以將一個或更多個溝道區(qū)連接成一個圖案相的多個連接區(qū)。
[0029]TFT可還包括:設(shè)置在有源層下方的第二絕緣體；和設(shè)置在第二絕緣體下方的第二柵電極。第二柵電極可以設(shè)置為交疊有源層，并且第一柵電極可以電連接至第二柵電極。
[0030]應(yīng)理解，本發(fā)明前述的總體描述和下面的詳細(xì)描述都是示例性和解釋性的，并且旨在對所要求保護的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。
【附圖說明】
[0031]本發(fā)明包括附圖以提供對發(fā)明的進(jìn)一步理解，附圖被并入且構(gòu)成本申請的一部分，附圖示出本發(fā)明的實施方案并且與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
[0032]圖1示出向有機發(fā)光顯示裝置的像素提供掃描信號的柵極驅(qū)動器，并且示出一個掃描電路；
[0033]圖2A是示出包括在掃描電路中的下拉TFT的平面布局的圖；
[0034]圖2B是示出包括在掃描電路中的復(fù)位TFT的平面布局的圖；
[0035]圖2C是示出包括在像素電路中的驅(qū)動TFT的平面布局的圖；
[0036]圖3示出下拉TFT的沿圖2A中的線A1-A2截取的橫截面、復(fù)位TFT的沿圖2B中的線A1-A2截取的橫截面、以及在下拉TFT和復(fù)位TFT中哪里出現(xiàn)駝峰的問題；
[0037]圖4是示意性地示出包括根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的TFT的有機發(fā)光顯示裝置的圖；
[0038]圖5是示出設(shè)置在有機發(fā)光顯示裝置中的多個像素中的一個的圖；
[0039]圖6示出根據(jù)本發(fā)明第一實施方案的TFT的平面布局，并且是示出包括在柵極驅(qū)動器的掃描電路中的多個緩沖TFT中的下拉TFT的平面布局的圖；
[0040]圖7示出根據(jù)本發(fā)明第二實施方案的TFT的平面布局，并且是示出包括在柵極驅(qū)動器的掃描電路中的多個緩沖TFT中的下拉TFT的平面布局的圖；
[0041]圖8A是示出下拉TFT沿著圖6中的線B1-B2和線C1-C2截取的橫截面的圖；
[0042]圖8B是示出下拉TFT沿著圖7中的線B1-B2和線D1-D2截取的橫截面的圖；
[0043]圖9示出根據(jù)本發(fā)明第三實施方案的TFT的平面布局并且是示出包括在柵極驅(qū)動器的掃描電路中的開關(guān)TFT、或者包括在像素電路中的開關(guān)TFT的平面布局的圖；
[0044]圖10示出根據(jù)本發(fā)明第四實施方案的TFT的平面布局并且是示出包括在柵極驅(qū)動器的掃描電路中的開關(guān)TFT、或者包括在像素電路中的開關(guān)TFT的平面布局的圖；
[0045]圖1lA是示出包括在掃描電路中的開關(guān)TFT或包括在像素電路中的開關(guān)TFT的沿圖9中的線E1-E2截取的橫截面的圖；
[0046]圖1lB是示出包括在掃描電路中的開關(guān)TFT或包括在像素電路中的開關(guān)TFT的沿圖10中的線F11-F12截取的橫截面的圖；
[0047]圖12是示出其中通過改變根據(jù)本發(fā)明第一實施方案至第四實施方案的TFT的有源層的圖案使得TFT的輸出特性增強以及駝峰減小的效果的圖；
[0048]圖13示出根據(jù)本發(fā)明第五實施方案的TFT的平面布局并且是示出包括在像素電路中的驅(qū)動TFT的平面布局的圖；
[0049]圖14是示出驅(qū)動TFT的沿圖13中的線G1-G2截取的橫截面的圖；
[0050]圖15是示出以單柵(頂柵)結(jié)構(gòu)形成的掃描電路的下拉TFT、掃描電路的開關(guān)TFT(復(fù)位TFT)或像素電路的開關(guān)TFT、以及形成在有源層中的溝道的圖；
[0051]圖16是示出其中通過改變根據(jù)本發(fā)明第五實施方案的驅(qū)動TFT的有源層的圖案使得TFT的輸出特性增強以及駝峰減小的效果的圖；
[0052]圖17A是示出以雙柵極結(jié)構(gòu)形成的掃描電路的下拉TFT、掃描電路的開關(guān)TFT(復(fù)位TFT)或像素電路的驅(qū)動TFT、以及形成在有源層中的多溝道的圖；
[0053]圖17B是掃描電路的下拉TFT、掃描電路的開關(guān)TFT(復(fù)位TFT)、像素電路的開關(guān)TFT或像素電路的驅(qū)動TFT的沿圖17A中的線H1-H2截取的截面圖；
[0054]圖18是示出其中當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實施方案的TFT的有源層的圖案變化并且應(yīng)用多柵極結(jié)構(gòu)時，TFT的輸出特性增強以及駝峰減小的效果的圖；
[0055]圖19示出根據(jù)本發(fā)明第六實施方案的TFT的平面布局并且是示出包括在柵極驅(qū)動器的掃描電路中的多個緩沖TFT中的下拉TFT的平面布局的圖；
[0056]圖20A是示出圖19中所示的下拉TFT的平面布局中的柵電極的圖；
[0057]圖20B是示出圖19中所示的下拉TFT的平面布局中的有源層的圖；
[0058]圖20C是示出圖19中所示的下拉TFT的平面布局中的源電極和漏電極的圖；
[0059]圖21A是示出沿圖19中的線11-12截取的橫截面的圖；
[0060]圖21B是示出沿圖19中的線13-14截取的橫截面的圖；
[0061]圖22示出根據(jù)本發(fā)明第七實施方案的TFT的平面布局并且是示出以雙柵極結(jié)構(gòu)形成的掃描電路的下拉TFT和形成在有源層中的多個溝道的平面視圖；
[0062]圖23A是掃描電路的下拉TFT的沿圖22中的線J1-J2截取的截面圖；
[0063]圖23B是掃描電路的下拉TFT的沿圖22中的線J3-J4截取的截面圖；
[0064]圖24是示出其中通過改變根據(jù)本發(fā)明第七實施方案的下拉TFT的有源層的圖案，下拉TFT的輸出特性增強以及駝峰減小的效果的圖。
【具體實施方式】
[0065]現(xiàn)在詳細(xì)參照本發(fā)明的示例性實施方案、附圖中示出的實例。在可能的情況下，在整個附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來指代